JP2018098292A - 静止誘導電器 - Google Patents

Abstract

【課題】設置スペースを削減することができる静止誘導電器を提供することである。【解決手段】実施形態の静止誘導電器は、静止誘導電器本体と、本体タンクと、放熱器と、配管と、を持つ。静止誘導電器本体は、鉄心および巻線により形成されている。本体タンクは、静止誘導電器本体が収納されている。放熱器は、鉛直方向から見て本体タンクと重なる位置に配置されている。配管は、本体タンクと放熱器とを接続する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、静止誘導電器に関する。

変圧器やリアクトル等の静止誘導電器は、鉄心および巻線により形成された静止誘導電器本体が本体タンク内に収容されている。本体タンク内には、巻線を絶縁する絶縁媒体が充填されている。静止誘導電器本体は通電時に発熱するので、本体タンク内の絶縁媒体は、本体タンクの外側に導かれて冷却され、再び本体タンク内に導かれる。

ところで、本体タンクの外側に導かれた絶縁媒体は、絶縁媒体が直接送り込まれる空冷式の放熱器や、水冷式の冷却器等により冷却される。一般に放熱器や冷却器等は、本体タンクの側方に配置される。このため、静止誘導電器の設置スペースとして、少なくとも本体タンクを設置するスペースと、放熱器や冷却器等を設置するスペースと、が必要となる。その結果、静止誘導電器の設置スペースの確保や、本体タンクおよび放熱器等のそれぞれを設置するための基礎工事の工期拡大等により、コストが上昇する可能性があった。

特開平７−１３０５４９号公報

本発明が解決しようとする課題は、設置スペースを削減することができる静止誘導電器を提供することである。

実施形態の静止誘導電器は、静止誘導電器本体と、本体タンクと、放熱器と、配管と、を持つ。静止誘導電器本体は、鉄心および巻線により形成されている。本体タンクは、静止誘導電器本体が収納されている。放熱器は、鉛直方向から見て本体タンクと重なる位置に配置されている。配管は、本体タンクと放熱器とを接続する。

第１の実施形態の静止誘導電器の正面部分断面図。 第２の実施形態の静止誘導電器の正面部分断面図。

以下、実施形態の静止誘導電器を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の静止誘導電器の正面部分断面図である。
図１に示すように静止誘導電器１は、水平の設置面Ｆ上に設置されている。静止誘導電器１は、静止誘導電器本体２と、本体タンク３と、防音タンク４と、放熱器５と、支持架台６と、一対の連結配管１１，１２と、を備えている。

静止誘導電器本体２は、鉄心２１、および鉄心２１の主脚に巻回された巻線２３により形成されている。
本体タンク３は、例えば鉄やステンレス鋼等の金属材料等により、直方体の箱状に形成されている。なお、本体タンク３の形状は、直方体状に限定されず、例えば円筒状であってもよい。本体タンク３の内部には、静止誘導電器本体２が収納されているとともに、絶縁油や絶縁ガス等の絶縁媒体が充填されている。絶縁媒体は、静止誘導電器本体２の巻線２３を絶縁するとともに、静止誘導電器本体２への通電により発熱した鉄心２１および巻線２３を冷却する。本体タンク３は、設置面Ｆに設けられた基礎に固定されている。

防音タンク４は、本体タンク３を囲うように配置されている。防音タンク４は、例えば鉄やステンレス鋼等の金属材料等により、直方体の箱状に形成されている。防音タンク４は、複数の金属板を繋げて締結することにより形成されている。防音タンク４は、設置面Ｆに設けられた基礎に固定されている。防音タンク４は、静止誘導電器本体２および本体タンク３から発生する騒音を低減する。

放熱器５は、絶縁媒体と外気との間で熱交換を行う。放熱器５は、防音タンク４の上方において、鉛直方向から見て本体タンク３と重なる位置に配置されている。放熱器５は、鉛直方向から見て防音タンク４よりも小さく形成され、防音タンク４の外縁よりも内側に位置するように配置されている。放熱器５は、管状の上部ヘッダー５１および下部ヘッダー５３と、上部ヘッダー５１および下部ヘッダー５３に連結された複数の放熱パネル５５と、を有している。放熱パネル５５は、中空状に形成されている。放熱パネル５５は、上部ヘッダー５１の内部と下部ヘッダー５３の内部とを連通している。複数の放熱パネル５５は、主面同士を対向させるとともに間隔をあけた状態で、並んで配置されている。これにより、放熱パネル５５と外気の流路とが交互に配置されている。

支持架台６は、放熱器５を防音タンク４上に支持している。支持架台６は、防音タンク４の上壁の上面に締結固定された基礎６１と、基礎６１から上方に延びる複数の脚６３と、を有している。複数の脚６３は、基礎６１に対して例えば溶接等により固着している。複数の脚６３の上端部には、放熱器５が締結固定されている。

一対の連結配管１１，１２は、第１連結配管１１と、第２連結配管１２と、を含んでいる。第１連結配管１１は、本体タンク３の内部と放熱器５の上部ヘッダー５１の内部とを連通している。第１連結配管１１は、本体タンク３の側壁における上部から延びて、防音タンク４の上壁を貫通し、上部ヘッダー５１に接続している。なお、第１連結配管１１は、本体タンク３の上壁から延びていてもよい。第２連結配管１２は、放熱器５の下部ヘッダー５３の内部と本体タンク３の内部とを連通している。第２連結配管１２は、下部ヘッダー５３から下方に延びて防音タンク４の上壁を貫通し、本体タンク３の側壁における下部に接続している。一対の連結配管１１，１２は、鉛直方向から見て防音タンク４の外縁よりも内側に位置するように引き回されている。

絶縁媒体は、静止誘導電器本体２と熱交換を行うことで静止誘導電器本体２を冷却する。絶縁媒体は、加熱されることで密度が小さくなる。このため、本体タンク３内では、絶縁媒体が静止誘導電器本体２に加熱されて自然に上昇するので、絶縁媒体の下方から上方への流れが生じる。これにより、加熱された絶縁媒体は、本体タンク３の上部から延びる第１連結配管１１内に流入する。第１連結配管１１内に流入した絶縁媒体は、第１連結配管１１内を上方に向かって流動し、放熱器５の上部ヘッダー５１内に流入する。

上部ヘッダー５１内の絶縁媒体は、放熱パネル５５内に流入する。放熱パネル５５内の絶縁媒体は、外気と熱交換を行って冷却されるので、密度が大きくなり下降する。放熱パネル５５内を下降する絶縁媒体は、下部ヘッダー５３内に流入する。下部ヘッダー５３内の絶縁媒体は、本体タンク３の下部に接続する第２連結配管１２内を下方に向かって流動し、本体タンク３内の下部に流入する。このようにして、絶縁媒体は、本体タンク３内と放熱器５との間を自然に循環する。

このように、本実施形態によれば、鉛直方向から見て本体タンク３と重なる位置に配置された放熱器５を備えるので、放熱器が本体タンクの側方に配置される従来技術と比較して、静止誘導電器１の設置スペースを削減することができる。
しかも、静止誘導電器１は、本体タンク３と放熱器５とを接続する一対の連結配管１１，１２を備えるので、本体タンク３に充填された絶縁媒体が放熱器５に直接送り込まれる。これにより、熱交換器を介して絶縁媒体を冷却する冷却器等の設置を省略できるので、静止誘導電器１の設置スペースを削減することができる。

また、静止誘導電器１は、絶縁媒体が放熱器５に直接送り込まれるので、上述した冷却器等を用いて絶縁媒体を冷却する構成と比較して構成が簡素化する。
そして、設置スペースが削減されるとともに構成が簡素化するので、従来技術と比較してコストを削減することができる。

また、一対の連結配管１１，１２は、防音タンク４の上壁を貫通するので、一対の連結配管１１，１２を鉛直方向から見て防音タンク４の外縁よりも内側に位置するように引き回すことが可能となる。これにより、鉛直方向から見て一対の連結配管１１，１２が防音タンク４から突出することを防止できる。したがって、一対の連結配管が防音タンク４の側壁を貫通する構成と比較して、静止誘導電器１の設置スペースを削減することができる。

なお、上記第１の実施形態では、支持架台６の基礎６１が防音タンク４の上壁の上面に締結固定されているが、これに限定されない。支持架台６の基礎６１は、防音タンク４と一体形成、または防音タンク４に溶接されることにより、防音タンク４の上壁の上面に一体化されていてもよい。これにより、支持架台６の基礎６１と防音タンク４とが別体で設けられる構成と比較して、部品点数を削減できるとともに、組み立て作業や分解作業の短縮化が可能となり、コストを削減することができる。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態の静止誘導電器の正面部分断面図である。
図２に示す第２の実施形態では、静止誘導電器１０１がコンサベータ７を備える点で、第１の実施形態と異なっている。なお、図１に示す第１の実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図２に示すように、静止誘導電器１０１は、上述した静止誘導電器本体２、本体タンク３、防音タンク４、放熱器５、支持架台６、および一対の連結配管１１，１２と、コンサベータ７と、コンサベータ用支持架台８と、コンサベータ用配管１３と、を備えている。静止誘導電器１０１では、絶縁媒体として絶縁油を用いる。

コンサベータ７は、放熱器５の上方において、鉛直方向から見て放熱器５と重なる位置に配置されている。コンサベータ７は、円筒状のタンク７１を有している。タンク７１には、コンサベータ用配管１３が接続している。タンク７１内は、コンサベータ用配管１３内に連通している。タンク７１内には、ニトリルゴム等の耐油性ゴムにより形成された袋状の隔膜（不図示）が配置されている。隔膜の内部は、外気に連通している。タンク７１内には、絶縁媒体が隔膜を介して外気と接触するように充填されている。これによりコンサベータ７は、タンク７１内の絶縁媒体を直接外気に接触させることなく、タンク７１内の絶縁媒体の体積を変動させることができる。

コンサベータ用支持架台８は、コンサベータ７を放熱器５上に支持している。コンサベータ用支持架台８は、タンク７１を下方から支持する台座部８１と、台座部８１から下方に向けて延びる複数の脚部８３と、を有している。複数の脚部８３は、放熱器５内を上下に貫通して架台６に接続している。

コンサベータ用配管１３は、第１連結配管１１から分岐されて、コンサベータ７のタンク７１に下方から接続している。コンサベータ用配管１３は、鉛直方向から見て防音タンク４の外縁よりも内側に位置するように配置されている。コンサベータ用配管１３は、タンク７１内と第１連結配管１１内とを連通している。これにより、タンク７１内は、コンサベータ用配管１３および第１連結配管１１を介して、本体タンク３内に連通している。そして、静止誘導電器本体２の発熱等により絶縁媒体の体積が変動する場合に、タンク７１内の絶縁媒体量が増減する。これによりコンサベータ７は、絶縁媒体の体積変動を吸収する。

このように、本実施形態によれば、静止誘導電器１０１がコンサベータ７を備えるので、絶縁媒体の温度変化に伴う体積変動を吸収することができる。そして、コンサベータ７は、鉛直方向から見て放熱器５と重なる位置に配置されているので、コンサベータが放熱器の側方に配置される構成と比較して、静止誘導電器１０１の設置スペースを削減することができる。

さらに、コンサベータ用配管１３が第１連結配管１１から分岐されているので、コンサベータ用配管が本体タンク３から延びる構成と比較して、コンサベータ用配管の長さが短くなる。これにより、部材コストを低減することができる。

なお、上記第２の実施形態では、コンサベータ用支持架台８の脚部８３が放熱器５内を貫通して架台６に接続しているが、これに限定されない。コンサベータ７を放熱器５の上方に配置した状態で、コンサベータ用支持架台の脚部を、台座部８１から放熱器５の周囲を通って防音タンク４に向かって延ばし、防音タンク４の上面に固定してもよい。なお、この場合には、コンサベータ用支持架台を鉛直方向から見て防音タンク４の外縁よりも内側に位置するように形成することが望ましい。
また、上記第２の実施形態では、コンサベータ用配管１３は、第１連結配管１１から分岐されているが、これに限定されず、第２連結配管１２から分岐されていてもよい。

また、上記各実施形態では、絶縁媒体が本体タンク３内と放熱器５との間を自然に循環するように構成されているが、これに限定されず、ポンプやファン等を用いて強制的に循環させる構成であってもよい。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、鉛直方向から見て本体タンクと重なる位置に配置された放熱器を持つことにより、放熱器が本体タンクの側方に配置される従来技術と比較して、静止誘導電器の設置スペースを削減することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１，１０１…静止誘導電器、２…静止誘導電器本体、３…本体タンク、４…防音タンク、５…放熱器、６…支持架台、７…コンサベータ、１１…第１連結配管（配管）、１２…第２連結配管（配管）、１３…コンサベータ用配管、２１…鉄心、２３…巻線

Claims (4)

1. 鉄心および巻線により形成された静止誘導電器本体と、
   前記静止誘導電器本体が収納された本体タンクと、
   鉛直方向から見て前記本体タンクと重なる位置に配置された放熱器と、
   前記本体タンクと前記放熱器とを接続する配管と、を備える、
   静止誘導電器。
2. 前記本体タンクを囲う防音タンクと、
   前記防音タンクの上面に一体化され、前記放熱器を支持する支持架台と、を備える、
   請求項１に記載の静止誘導電器。
3. 前記放熱器よりも上方、かつ鉛直方向から見て前記放熱器と重なる位置に配置されたコンサベータを備える、
   請求項１または２に記載の静止誘導電器。
4. 前記配管から分岐されて前記コンサベータに接続するコンサベータ用配管を備える、
   請求項３に記載の静止誘導電器。

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